В России создали программу-ассистент для проведения нейрохирургических операций
19 августа 2022
Сотрудники Института гидродинамики СО РАН разработали программное обеспечение, позволяющее определить оптимальные параметры установки шунта (соединения сосудов) индивидуально для каждого пациента во время шунтирования сосудов головного мозга. Исследование поведения кровотока в сложных геометрических разветвлениях сосудов проводилось совместно с врачами Федерального центра нейрохирургии в Новосибирске, рассказал и.о. заведующего лабораторией механики неупорядоченных сред Института гидродинамики СО РАН Даниил Паршин.
«Мы сделали программу-ассистент для хирурга, которая на основе его манипуляций над DICOM-изображением сосудов головного мозга пациента и применении методов математического моделирования кровотока выдает рекомендации, где и под каким углом установить анастомоз (шунт)», – рассказал Даниил Паршин.
Он пояснил, что хирург, получив DICOM-изображение пациента, размечает его, следуя указаниям программы. По установленным меткам этот программный ассистент создает математическую модель сосудистой сети, расчет которой и позволяет выбрать оптимальный вариант шунта.
Заведующий лабораторией дифференциальных уравнений Института гидродинамики СО РАН и эксперт в области биомеханики Александр Чупахин рассказал, что в зависимости от того, под каким углом установлен сосуд-донор по отношению к магистральному, возникает вихрь разной интенсивности, а вихреобразование – это предиктор образования тромбов, поэтому разработанная программа также будет учитывать и этот фактор. Он пояснил, что в ходе исследования ученым удалось рассчитать оптимальный угол установки анастомоза, равный 60°.
Шунтирование является важной задачей практической хирургии, в которой необходимо учитывать геометрию сети, прочность сосуда и другие аспекты. «Можно разработать некий алгоритм, но применить его на практике с учетом практического опыта и анализа конкретной ситуации – задача практикующего нейрохирурга. Современная медицина обладает огромным запасом практических рекомендаций, которые проистекают из опыта, из интуиции хирургов. Целью данного исследования является закрепления этого опыта строгими научными рекомендациями», – сказал Александр Чупахин.
По словам Андрея Дубового, врача-нейрохирурга Федерального центра нейрохирургии, медицинского партнера проекта, в зависимости от того, под каким углом и в каком месте установлен шунт, в зависимости от формы выреза в сосуде под этот шунт определяется объем крови, который будет проходить по сосуду, наличие или отсутствие эффекта так называемого белого тромба и в целом успех операции.
«Очень важно в практической медицине сочетание опыта хирурга и понимания процессов, почему нужно делать именно так. И в задаче об оптимальном угле установки шунта это понимание практически полностью достигнуто», – сказал Чупахин.
В Институте гидродинамики проводится комплексное исследование, которое поддержано грантом Российского научного фонда, включающее в себя механику прочности, гидродинамику и элементы теории оптимизации, которые вместе дают практические рекомендации хирургам.
Источник: rscf.ru
